[发明专利]一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置及方法

权利要求书

1.一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置，其特征在于，拉索(1)自由段(3)和锚固段端头(5)表面分别固定有压电驱动器(4)和用于测量所述压电驱动器(4)发送的应力波信号的压电传感器(6)；或者拉索(1)自由段(3)和锚固段端头(5)表面分别固定有压电传感器(6)和压电驱动器(4)；所述压电驱动器(4)与用于对所述压电驱动器(4)施加交变电压信号的信号发生器(7)电连接；所述压电传感器(6)通过高频数据采集系统(8)与计算机(9)电连接；所述计算机(9)通过损伤指标评估拉索(1)锚固段锈蚀缺陷的程度；在简谐信号激励情况下，所述损伤指标D_I表达式为：

DI=AH-ADAH×100%;]]>

在扫频信号激励情况下，所述损伤指标D_II表达式为：

DII=EH-EDEH×100%;]]>

A_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值，A_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值；E_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值，E_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值。

2.一种利用权利要求1所述装置监测拉索锚固段锈蚀缺陷的方法，其特征在于，该方法实现过程如下：定义简谐信号激励情况下损伤指标为D_I，或定义扫频信号激励情况下损伤指标为D_II，其中A_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值，A_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值；E_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值，E_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值；EH=Σi=12Nei,i=1,...,2N,ei=ΣjMvi,j2;ED=Σi=12Nei′,ei′=ΣjMki,j2;]]>N为对压电传感器(6)所测电压信号进行小波包分解的层数；e_i和e_i'分别为无锈蚀缺陷状况下和有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号经过小波包分解后第i个频段的能量，v_i,j和k_i,j分别为无锈蚀缺陷状况下和有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号进行小波包分解后第i个频段上第j个数据采集点的数值，M是所述第i个频段上数据采集总点数；比较拉索锚固段在无锈蚀缺陷状况下和有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所对应的损伤指标，得到压电传感器(6)所测拉索锚固段锈蚀损伤状况。